复配咪唑啉型缓蚀剂体系的缓蚀性能研究

以棕榈酸、二乙烯三胺为原料合成了咪唑啉，并用顺丁烯二酸酐对其改性得到了咪唑啉型缓蚀剂YQ-01，与助剂YQ-02复配得到复配缓蚀体系YQ-03.应用静态挂片失重法、电化学法和扫描电镜法研究了该复配缓蚀体系YQ-03的缓蚀性能.结果表明，该复配缓蚀体系YQ-03对A3钢在饱和CO2盐水体系的腐蚀具有明显的抑制作用，适用于抑制高矿化度、含CO2的油田水腐蚀.     

6-DAS/DMIC对Q235钢在甲醇甲酸介质中的缓蚀协同作用

目的 研究6-脱氢枞酰胺基己酸钠和1-十二烷基-3-甲基咪唑氯盐作为复配缓蚀剂对Q235钢在甲醇甲酸腐蚀溶液的协同缓蚀作用。方法 通过静态失重法、电化学极化测试和电化学阻抗法,结合SEM、EDX、AFM等一系列表面表征技术验证了复配缓蚀剂的性能与行为,同时利用软件模拟计算缓蚀剂分子的轨道排布与分子动力学,揭示分子结构与缓蚀性能间的联系。结果 该复配缓蚀剂能够抑制Q235钢在甲醇甲酸介质中的腐蚀过程,降低腐蚀速率。缓蚀效率随复配比的提高而增大。在复配比为6-DAS∶DMIC=1∶8时,失重法测得缓蚀效率最高达到93.98%;通过电化学法获得的缓蚀效率最高达到92.32%,并且通过电位的移动证明其为控制阳极过程的混合型缓蚀剂。表征技术表明,该复配缓蚀剂能有效吸附并在钢表面形成一层缓蚀分子膜层,其可以隔绝腐蚀介质与金属的接触,保护基底金属免受介质的腐蚀。结论 该复配缓蚀剂能够有效降低腐蚀介质对Q235钢的侵蚀作用,实验数据与表征技术相互吻合,证明了该复配缓蚀剂是一种优良的有机缓蚀剂。研究结果为后续开发更高效的绿色缓蚀剂提供了思路和方法。     

模拟胞外聚合物在1mol·L~(-1)HCl溶液中对A3钢的缓蚀作用

采用失重法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究了几种模拟胞外聚合物在1mol·L~(-1) HCl中对A3钢的缓蚀作用,并用扫描电镜(SEM)观察腐蚀形貌。结果表明:模拟胞外聚合物中牛血清白蛋白对A3钢腐蚀抑制效果明显;羧甲基纤维素钠对A3钢有一定的缓蚀效果,但缓蚀率较低;黄腐酸、腐殖酸钠和海藻酸钠对A3钢基本无缓蚀效果,甚至在一定程度上促进了腐蚀。     

模拟酸性海洋大气环境中锌缓蚀剂的研究

目的 针对锌在海洋大气环境中的腐蚀状况,筛选有效的缓蚀复配体系,进一步研究多聚磷酸钠和硫脲的缓蚀剂复配体系在模拟酸性海洋大气环境中对锌的腐蚀影响,探讨复配体系对锌的缓蚀机理。方法 利用失重法评价复配体系在不同温度、不同浓度下的缓蚀性能,并利用强极化曲线法、电化学阻抗法和X射线光电子能谱法(XPS)探讨其缓蚀机理。结果 在40 ℃时,pH=4、0.3 mol/L的NaCl 溶液中,质量比1∶4的多聚磷酸钠和硫脲复配缓蚀剂能够有效抑制锌和热镀锌的腐蚀,缓蚀率分别达到92.19%和91.39%。该复配缓蚀剂对锌在气相环境中的腐蚀同样具有良好的抑制作用。电化学测试结果表明,在25、40、60 ℃时,缓蚀率随浓度的升高而增加;在80 ℃时,缓蚀率随浓度的增大而减弱。通过表面成分分析发现,添加复配缓蚀剂后,在锌表面出现了N、S、P三种新元素。结论 多聚磷酸钠和硫脲的复配体系是混合抑制型缓蚀剂。复配缓蚀剂中的多聚磷酸钠能够在锌表面形成保护性薄膜。硫脲属于小分子有机物,容易吸附在锌的表面,所以它能填充膜的间隙,并与锌紧密地结合在一起。多聚磷酸钠和硫脲共同作用可以使锌表面形成更致密、更稳定的膜,从而增强对锌的保护作用。     

四元复合型缓蚀剂在中性NaCl溶液中对碳钢的缓蚀作用

通过正交试验研制了一种具有良好缓蚀效果的四元复合缓蚀剂HZY03。采用动态失重法、电化学方法、腐蚀形貌表征等手段研究了此复配缓蚀剂对3.5%NaCl溶液中碳钢的缓蚀效果。结果表明:HZY03的缓蚀效果随着缓蚀剂量的增大而提高,最佳质量浓度为150mg/L,此条件下,其在低温(45℃)和高温(80℃)试验溶液中对碳钢的缓蚀率分别为91.96%和91.02%。HZY03是一种阳极型缓蚀剂,可有效抑制金属在3.5%NaCl溶液中的腐蚀。     

应用EFM和CMAS评价缓蚀剂对P110钢的缓蚀效果

针对P110钢在模拟油田采出水中发生的严重腐蚀情况,采用一种双季铵盐类复配缓蚀剂对其进行腐蚀防护.通过失重挂片法,电化学频率调制技术和耦合多电极技术评价该缓蚀剂的缓蚀性能.结果表明,该缓蚀剂能够有效地抑制P110钢的腐蚀,在60 ℃,当复配缓蚀剂的浓度为150 mg/L时,缓蚀率达到95.31%,在90 ℃时虽然缓蚀率不高,但是能够有效的抑制局部腐蚀.电化学频率调制技术 (EFM) 和耦合多电极矩阵传感器(CMAS) 均能够用于监测金属的腐蚀情况,评价缓蚀剂的缓蚀性能.通过EFM校验因子能够清楚地表明该缓蚀剂对局部腐蚀的抑制效果,而通过CMAS表明,缓蚀剂在金属表面上的吸附能够有效地消除金属表面上存在的阴极点和阳极点,从而抑制金属的局部腐蚀.     

新型复配缓蚀剂对G105钢在NaCl溶液中缓蚀行为的影响

利用动电位扫描和交流阻抗技术研究了新型复配缓蚀剂(ZnSO4,CaGL,APG,Na2SiO3和Na2WO4)对G105钻具钢在31%NaCl溶液中的缓蚀行为,并应用Kramers-Kronig关系对电化学阻抗谱的适用性进行了探讨,采用XRD分析了腐蚀产物物相组成,用EDS分析了缓蚀剂膜元素吸附量变化.结果表明,复配缓蚀剂是一种性能优良的混合型缓蚀剂.在80℃时,复配缓蚀剂的缓蚀率达到80%以上.腐蚀产物以Fe3O4为主,缓蚀剂膜的各元素吸附量随着缓蚀剂浓度的增加而增加.     

喹啉型双季铵盐酸化缓蚀剂的合成与性能评价

以喹啉和双卤代烃为原料经季铵化反应合成了三种喹啉型双季铵盐酸化缓蚀剂:溴化1,4-二喹啉丁烷(Q-4-Q)、溴化1,6-二喹啉己烷(Q-6-Q)和溴化1,8-二喹啉辛烷(Q-8-Q),采用核磁共振氢谱对其结构进行表征。采用失重法,电化学方法和SEM等方法研究了三种产物在15%HCl溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明,Q-8-Q的缓蚀性能最佳;双季铵盐Q-8-Q与肉桂醛(CA)最佳复配比为cQ-8-Q∶cCA=1∶1。在15%HCl,90℃条件下,6mmol/L该复配缓蚀剂对N80钢片的缓蚀率达99.79%,缓蚀性能优良;缓蚀剂分子在N80钢片表面形成一层保护膜;该复配缓蚀剂能有效抑制酸液对N80钢表面的腐蚀,是一种以抑制阴极反应为主、属"负催化效应"作用机理的混合型缓蚀剂。     

2-巯基苯并咪唑与L-半胱氨酸在HCl 中对Q235 钢的协同缓蚀效应

目的 探究2-巯基苯并咪唑（MBI）、L-半胱氨酸（L-cysteine）以及两者的混合体系在1 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能。方法 通过静态失重法、电化学阻抗谱以及极化曲线研究MBI与L-cysteine的最佳复配条件,并借助原子力显微镜（AFM）以及X射线光电子能谱仪（XPS）分析探究MBI、L-cysteine单独以及复配后在碳钢表面的作用机理。结果 当在HCl溶液中加入5×10?3 mol/L的MBI时,缓蚀效率达到88.01%,而相同浓度下,L-cysteine的缓蚀效率仅达60.19%,缓蚀作用有限。当MBI和L-cysteine复配时,二者的混合体系在HCl介质中具有很好的缓蚀效果,特别是当浓度为1×10?3 mol/L、复配比为9∶1时,缓蚀效果达到最佳,协同效应也最明显。电化学法所得结果和失重法保持一致,且进一步表明MBI和L-cysteine的混合体系同时抑制腐蚀反应的阴、阳极过程,其中抑制阴极的效果最显著。AFM形貌图以及XPS谱图分别表明浸泡在含有MBI-L-cysteine（浓度为1×10?3 mol/L,复配比为9∶1）溶液中的Q235钢表面更加平整,MBI-L-cysteine在Q235钢上通过吸附形成的保护膜可以显著增强Q235钢的耐酸性。结论 MBI与L-cysteine（浓度为1×10?3 mol/L,复配比为9∶1）在1 mol/L HCl溶液中对Q235钢有显著的协同缓蚀性能,但协同效应会随着L-cysteine的增多而逐渐消失。     

柚子皮提取物对C38的缓蚀作用

目的研究柚子皮提取物对C38钢在1 mol/L HCl中的缓蚀作用。方法通过索氏提取器从柚子皮中提取天然绿色缓蚀剂,进而与0.01 mol/L KI进行复配,采用失重法和电化学测试法分析柚子皮提取物的缓蚀作用机理。结果失重实验表明,柚子皮提取物对C38钢的缓蚀作用最高达93%,而与0.01mol/L KI复配使用后缓蚀效率最高达98%以上。同时表明其在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式;Tafel极化曲线表明其能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极过程;碳钢的阻抗值随着柚子皮提取物浓度的增加而增大。结论柚子皮提取物是很好的缓蚀剂,与卤素离子复配后效果更佳。     

硫酸介质中丙氨酸复合缓蚀剂的研究

目的研究丙氨酸和碘化钾共同存在于硫酸溶液中,对碳钢的协同缓蚀作用。方法采用极化曲线、交流阻抗谱、扫描电镜、X射线光电子能谱(XPS)以及El-Awady动力学模型,对丙氨酸、丙氨酸与碘化钾复配缓蚀剂对碳钢在硫酸介质中的缓蚀性能和吸附机理进行探究。结果在10%的硫酸体系中,对碳钢的缓蚀性能随着缓蚀剂浓度增大而增强。单独使用丙氨酸作为缓蚀剂,丙氨酸分子在碳钢表面呈单分子层吸附,缓蚀效率最高仅达到29%,缓蚀效果不明显。经过丙氨酸与碘化钾复配后,缓蚀效果显著提高,当丙氨酸质量浓度为300 mg/L,碘化钾质量浓度为250 mg/L时,缓蚀效率达到92%以上。XPS谱图表明,缓蚀剂主要是通过分子中的N原子与碳钢表面Fe原子形成共价键,吸附在碳钢的表面,与KI复配后,I-吸附在碳钢表面,并部分氧化,形成I_3~-。El-Awady动力学模型研究说明该复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂,且在碳钢表面自发形成多分子层吸附膜。结论在10%的硫酸溶液中,丙氨酸分子通过物理吸附或化学吸附作用,吸附在碳钢表面,减缓腐蚀反应发生。碘化钾添加后,发挥连接缓蚀剂分子和碳钢表面的桥梁作用,从而协助丙氨酸吸附到碳钢表面,提高丙氨酸在碳钢表面的覆盖率,在提高缓蚀效率的同时,减少了丙氨酸的使用量,有效地抑制了钢材的腐蚀。     

一种新型高温酸化缓蚀剂的制备及性能评价

目的改善缓蚀剂在高温酸液中的缓蚀性能,满足油田高温井酸化施工的要求。方法在合成一种新型吡啶季铵盐的基础上,添加炔醇、碘化钾等助剂进行复配,得到一种新型高温酸化缓蚀剂HTCI-1。使用HK-1高温高压动态腐蚀仪对其缓蚀性能进行测试,通过电化学测试、SEM、EDS等实验对其缓蚀机理进行分析。结果该酸化缓蚀剂在160℃、16 MPa、20%HCl或者土酸(12%HCl+3%HF)、质量分数3.0%的条件下,使N80试片的腐蚀速率分别为24.53 g/(m~2·h)和23.72 g/(m~2·h),达到了SY/T 5405—1996中的一级指标。结论在高温酸液中,N80钢片腐蚀速率降低,主要是由于缓蚀剂分子吸附到碳钢表面形成了一层致密的疏水性吸附膜,从而降低了侵蚀性离子与钢铁表面接触的几率,腐蚀电极反应过程受到抑制,达到了高温条件下防护金属的目的。     

二氧化碳在A3钢大气腐蚀中的作用

通过电化学法并结合ＸＲＤ及ＳＥＭ,研究了大于临界相对湿度条件下,ＣＯ２浓度对Ａ３钢在薄层液膜下大气腐蚀的影响。电化学实验结果表明,Ａ３钢的大气腐蚀速率随ＣＯ２浓度的上升而增加。Ｘ射线衍射分析及ＳＥＭ观察表明,金属表面腐蚀 产物中无碳酸盐生成;腐蚀产物在金属表面分为内、外双层结构,ＣＯ２在Ａ３钢表面的吸附是不均匀的。故ＣＯ２对金属的大气腐蚀起着加速作用,腐蚀产物膜对金属的保护作用微弱,同时提出了ＣＯ     

一种二酰胺基吡啶季铵盐的合成及其缓蚀性能

利用2,3-吡啶二甲酸为主体和十二烷基胺进行酰化反应,合成了具有多个活性吸附中心的2,3-N-十二烷基-二甲酰胺吡啶衍生物,再进行季胺化反应增加其水溶性,开发出一种二酰胺基吡啶季铵盐缓蚀剂。利用动态高温高压浸泡试验和电化学试验在含二氧化碳模拟油田水中评价了该缓蚀剂对L245NCS钢的缓蚀性能。结果表明:该缓蚀剂是混合型缓蚀剂,在加量为50mg/L时,缓蚀率达到95%以上,同时对点蚀具有良好的抑制效果。     

壳寡糖对Q235钢在海水中的缓蚀性能

采用腐蚀浸泡试验,扫描电子显微镜以及电化学试验法等研究了海水中壳寡糖(COS)及其与无机缓蚀剂复配后对Q235钢的缓蚀作用。电化学试验结果表明:单独添加COS时,缓蚀率最大为65.73%;当COS与NaNO_2复配添加时,其协同缓蚀率为90.67%,为阳极型缓蚀剂;而当COS与Na_2MoO_4复配时,缓蚀率最大只能达到71.65%,且两者发生了抑制作用。腐蚀浸泡试验结果表明:当COS与NaNO_2复配使用时,其缓蚀率最佳,为85.90%。COS在Q235钢表面发生单分子吸附,为自发进行的化学吸附,从而起到缓蚀作用,该吸附符合Langmuir模型。     

缓蚀剂9912-1在CO_2H_2O介质中缓蚀性能的研究

设计合成了一种成膜型的氮杂环的季胺盐缓蚀剂 9912 1。测试了其在 90℃下二氧化碳饱和的 3%NaCl水溶液中对碳钢的缓蚀性能 ,探讨了缓蚀剂用量与缓蚀率的关系 ,及其与复配物的协同效应 ,从中得出了较佳的缓蚀配方。实验结果表明 ,此种缓蚀剂对碳钢有良好的缓蚀效果 ,可作为中高温条件下CO2 环境中的缓蚀剂。     

硫酸介质中榕树叶提取液的缓蚀性能及其与 KI 的缓蚀协同效应

通过电化学方法和失重法,研究了榕树叶提取液(FLE)对碳钢在硫酸溶液中的缓蚀性能,同时研究了它与KI的缓蚀协同效应,探讨了缓蚀机理。研究结果表明:在硫酸溶液中,FLE对碳钢属混合抑制型缓蚀剂,缓蚀效率随其浓度的增加而增大;FLE与KI之间存在良好的协同效应,两者复配后,体系的腐蚀电流密度减小,电荷传递电阻增大,双电层电容减小,缓蚀效率增大,表现出更好的缓蚀作用;FLE与KI复配前后,其在碳钢表面的吸附均为自发过程,且符合Langmuir吸附等温方程。     

咪唑啉缓蚀剂对减粘塔塔顶流出系统的缓蚀作用

通过对腐蚀介质的气相色谱分析和腐蚀产物的XRD分析,研究了辽河某炼油厂稠油加工减粘塔塔顶系统的腐蚀机理;采用电化学法和静态挂片法研究了20钢在加入咪唑啉缓蚀剂的腐蚀介质中的缓蚀作用。结果表明,20钢试样在减粘塔顶水介质中发生了显著的低温HCl+H2S+H2O腐蚀;A1缓蚀剂主要成分为咪唑啉,属阳极吸附性缓蚀剂,可在20号钢表面形成一层高阻值疏水性保护膜,最佳缓蚀剂添加浓度为100mg/L时,缓蚀率最大为84%。     

向日葵盘提取物在0.5mol/L H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀作用

以超声辅助法提取得到的向日葵盘提取物(HALE)为缓蚀剂,采用腐蚀浸泡试验、电化学试验研究HALE在0.5mol/L H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀作用。结果表明:HALE对碳钢缓蚀效果良好,缓蚀率随HALE加量增加而增大,但随温度升高而降低;HALE在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附模型,是以物理吸附为主的混合吸附;电化学测试结果表明HALE是偏阳极混合抑制型缓蚀剂。